“自动控制原理”理论与实践深度融合的改革实践——以内蒙古农业大学机电工程学院为例

张春慧 张 永 宣传忠 于文波

（内蒙古农业大学机电工程学院，内蒙古 呼和浩特 010018）

0 引言

“自动控制原理”是高校控制类、电气类、信息类等专业的专业核心课，课程理论性强、内容抽象、涉及学科广泛，对学生的理论基础要求较高，同时也是实践性非常强的课程[1-5]。 本文针对内蒙古农业大学“自动控制原理”课程教学实践中存在的问题，将理论与实践深度融合的改革思想融入教学实践，对理论教学与实践教学同步进行改革，做到“理论与实践并重”，全面提升学生的理论水平与实践能力。

1 课程开展现状

“自动控制原理” 课程是内蒙古农业大学电气工程及其自动化、农业电气化与自动化等本科专业的专业核心课程，总学时56，理论讲授48 课时，实验8 课时，课程开展中存在以下问题：以传统教学方式为主，教学效果欠佳；实验内容较单一，以验证性实验为主，难以激发学生的学习兴趣和培养学生的创新能力，学生的实践应用能力不强。 因此，针对“自动控制原理”的课程进行理论与实践深度融合的教学改革具有重要意义。

2 “理论与实践深度融合”解读

“自动控制原理” 课程理论与实践深度融合是指教学过程同时兼顾理论教学和实践教学，两者不可相互替代，不可有所侧重，注重理论教学和实践教学在时间和数量上的合理安排，同时理论教学和实践教学要交互使用，充分发挥各自优势，全面提升学生的理论水平和实践能力。

3 改革思路

3.1 “线上-线下”混合教学的理论教学改革实践

在内蒙古农业大学“线上-线下”混合教学的积极倡导和大力支持下， “自动控制原理”教学团队积极进行“线上-线下”混合教学的探索和实践。

3.1.1 线上教学

目前，“自动控制原理”线上网络教学平台已初步建成，并已投入使用，平台主界面如图1 所示。

图1 网络教学平台主界面

（1）栏目。

平台包括基本信息、单元学习、课程通知、课程资源、课程活动等栏目。

（2）学习资源。

平台包括单元导学、预习视频、教学课件、播课单元、在线测试、课程作业、试题试卷库等学习资源。

（3）线上操作。

学生可进行线上预习、话题讨论、答疑、在线测试、问卷调查、笔记提交、作业提交以及学习总结提交等。

3.1.2 线下教学

（1）学生线上完成预习，教师可更高效地完成课堂内容，精准解决学生普遍存在的问题，对重点内容进行重点讲解，课程内容主次分明；

（2）针对课程难点问题，学生分组进行讨论，按组提交答案并进行论述，最后进行打分，逐步增加学生的参与度；

（3）课堂上完成随堂小测，巩固课堂内容，检验学习效果。

3.1.3 课程考核方式

课程总评成绩＝平时×40%＋期末×60%， 其中平时成绩＝考勤×20%＋网络教学平台×60%＋实验×20%，网络教学平台考核方式及权重见表1。

表1 网络教学平台考核方式及权重

3.2 注重质量和效率的实验改革

3.2.1 开发基于MATLAB GUI 的 “自动控制原理”虚拟仿真实验平台

“自动控制原理” 教学团队已开发出 “基于MATLAB GUI 的自动控制原理虚拟仿真实验平台”，平台的主界面如图2 所示。

图2 自动控制原理虚拟仿真实验平台

该虚拟仿真实验平台实现了将实验带进课堂，对所讲理论进行随堂实验验证， 可有效巩固课堂知识，作为传统实验的有效补充起到辅助作用，可节省实验时间、提高实验效率。

3.2.2 提高“自动控制原理”实验箱的利用率

“自动控制原理” 实验室现有NKGZ-II 型自控原理实验箱30 台， 可保证行政班每人一台， 如上文所述， 通过虚拟仿真实验平台将验证实验带入课堂后，就可节省出更多的时间在实验室完成拓展性模拟实验，提高实验箱利用率。

3.3 注重学生工程能力和综合能力的实践改革

3.3.1 以培养学生工程能力为导向的课程设计改革

（1）对课程设计的内容进行改革。 课程设计的内容选择既要注重知识的广度和应用范围，又要考虑到专业的知识背景。

（2）对课程设计管理过程进行改革。 制定了“自动控制原理”课程设计大纲，编写课程设计任务书，撰写课程设计指导书，规范教师指导过程，细化学生设计过程，改革考核模式，每一个环节都做到规范化。

3.3.2 以培养学生综合能力为导向的毕业设计改革

“自动控制原理” 课程组教师将科研项目与教学工作结合，为学生提供理论与实践结合的毕业设计题目，培养学生解决问题的综合能力。

4 结语

本文针对“自动控制原理”课程开展过程中存在的问题， 对课程进行理论和实践深度融合的改革实践，立足教学目标，对理论教学和实践教学进行同步改革，增进理论与实践的深度融合，改善教学效果，提高学生的工程实践能力和综合创新能力。